Острейковский В.А. Лабораторный практикум по информатике

Подождите немного. Документ загружается.

Операторы присваивания вызывают выполнение выражений и

присваивание значения имени результата:

< Имя переменной> : = < выражение>

С:= А/В; D:= ( 32*S-(18+c)*F); S:=S + Un;

Операторы ввода-вывода. В Паскале нет специальных операто-

ров ввода-вывода. Для обмена информацией с окружающим миром в

программах используются стандартные ( встроенные) процедуры. Про-

цедура — это некоторая последовательность операторов языка Пас-

каль,

к которой можно обратиться по имени. Стандартная процедура

не нуждается в предварительном описании, она доступна любой про-

грамме, в которой содержится обращение к ней. Название процедуры

не является зарезервированным словом.

Для ввода данных используются следующие операторы обращения

к встроенной стандартной процедуре ввода данных:

Read (А, В, С); где А, В, С — имена переменных, значения кото-

рых подлежат вводу для запоминания в оперативной памяти.

Readln (A,B,C); после окончания ввода курсор перемещается к на-

чалу новой строки.

Readln; означает ожидание нажатия клавиши <Enter>. Обычно

вставляется в текст программы перед последним End для сохранения

на экране содержимого окна результатов выполнения программы.

Для вывода данных на экран монитора используется оператор об-

ращения к стандартной процедуре вывода данных:

Write ('а = ', а:7:3, '_ b =', b : 6 : 3) — число после первого двоето-

чия означает количество позиций, выделяемых для вывода значения

численной переменной, включая знак, целую часть, десятичную точку

и цифры после запятой, цифра после второго двоеточия означает коли-

чество цифр после десятичной запятой. Лишние позиции будут заме-

нены пробелами перед целой частью числа и нулями после дробной

части. Например, в приведенном операторе ввода при а = 3,14744 на

экране выведется а = 3.147, при

= -3,4 на экране выведется

Ь = -3.400.

Writeln ( 'Значение числа ПИ =' , pi); запись значения числа pi

на экране будет осуществлена в показательной форме:

3.14159265358979Е+0000.

Writeln; означает пропуск одной строки и переход к началу новой

строки.

Оператор безусловного перехода. Оператор Goto позволяет изме-

нить стандартный последовательный порядок выполнения операторов

ПО

и перейти к выполнению программы, начиная с оператора, помеченно-

го меткой. Эта же метка должна быть указана в операторе Goto и в

разделе описания меток. Метки могут быть как целым числом, так и

обычным идентификатором. Метка от помеченного оператора отделя-

ется двоеточием.

Составной оператор — это последовательность операторов про-

граммы, заключенная в операторные скобки, — зарезервированные

слова Begin End.

Условный оператор позволяет проверить некоторое условие и в

зависимости от результатов проверки выполнить то или иное дейст-

вие.

Условный оператор — это средство ветвления вычислительного

процесса.

Структура условного оператора:

If <условие> Then <оператор 1> Else <оператор 2>, где IF, THEN,

ELSE — зарезервированные слова (если, то, иначе), <условие> —

произвольное выражение логического типа, <оператор 1>, <оператор

2> — любые операторы языка Паскаль.

Следует помнить, что любой из операторов 1 или 2 может быть

также условным, причем не обязательно в нем будет присутствовать

часть ELSE <оператор 2>. Подобная неоднозначность решается сле-

дующим образом: любая встретившаяся часть ELSE соответствует

ближайшей к ней «сверху» части THEN условного оператора.

При необходимости выполнить в условном операторе несколько

операторов их заключают в операторные скобки, в противном случае в

условном операторе выполняется только первый после ключевого сло-

ва THEN или ELSE оператор.

Операторы цикла (операторы повторений). В языке Паскаль име-

ется три различных оператора, с помощью которых можно запрограм-

мировать повторяющиеся фрагменты программ.

Арифметический оператор цикла:

Рог<параметр цикла>:=<начальное значение>То<конечное значе-

ние>Оо <оператор>, где параметр цикла — переменная типа

INTEGER. При выполнении оператора FOR циклически повторяется:

проверка условия: параметр цикла меньше или равен конечному

значению. Если условие не выполнено, оператор FOR завершает свою

работу;

выполнение оператора тела цикла;

наращивание параметра цикла на единицу.

Существует другая форма оператора FOR:

111

FoKnapaMeTp цикла>:=<начальное значение>Оо\уп!о<конечное зна-

чение>Оо<оператор>; шаг наращивания параметра цикла при этом ра-

вен (-1).

Оператор цикла While с предпроверкой условия.

Структура оператора цикла:

While <условие>Оо<тело цикла>; пока условие истинно, выпол-

нять тело цикла.

Если тело цикла состоит из нескольких операторов, их необходимо

заключать в операторные скобки.

Оператор цикла Repeat....Until с постпроверкой условия.

Структура оператора цикла:

Repeat <тело цикла> ШШ<условие>; повторять выполнение опера-

торов, входящих в тело цикла, до тех

пор,

пока условие не станет ис-

тинным.

Оператор выбора позволяет выбрать одно из нескольких возмож-

ных продолжений программы. Параметром, по которому осуществля-

ется выбор, служит ключ выбора — выражение любого порядкового

типа.

Структура оператора выбора:

Case <ключ выбора> Of <список Bbi6opa>Else<onepaTop>End;

<список выбора> — конструкции вида <константа выбора>: <опера-

тор>;

константа выбора — константа того же типа, что и выражение

<ключ выбора>.

Оператор выбора работает следующим образом. Вначале вычис-

ляется значение выражения <ключ выбора>, а затем в последователь-

ности операторов <список выбора> отыскивается такой, которому

предшествует константа, равная вычисленному значению. Найденный

оператор выполняется, оператор выбора завершает свою работу. Если

в списке выбора не найдена константа, соответствующая вычисленно-

му значению ключа выбора, управление передается оператору, стояще-

му за словом Else. Часть Else может отсутствовать.

4.2.7.

Операции

выражения

Основной блок программы состоит из последовательности операто-

ров.

С помощью операторов описываются действия над данными, ко-

торые необходимо выполнить для нахождения результата решения по-

ставленной задачи.

112

Для определения действий, которые в математике обычно описыва-

ются формулами, в программировании служат выражения.

Выражения — это конструкции, которые могут включать в себя

константы, переменные, стандартные функции, пользовательские

функции и числа, соединенные между собой знаками операций и пара-

ми круглых скобок. Выражения состоят из операндов и операций, за-

писываются в одну строку (ленточная запись) и всегда' имеют конеч-

ное значение определенного типа. Все переменные, входящие в выра-

жение, должны иметь конкретное значение.

По количеству операндов операции делятся на унарные и бинарные.

Таблица

4.3

Арифметические операции

Операция

—

Div

Mod

Действие

Сложение

Вычитание

Умножение

Деление

Деление нацело

Остаток от деления

Тип операндов

integer, real

integer

Тип результата

integer, real

real

integer

Пример: С:

A mod В; при A:

34 и В: = 9 С: = 7;

С: =А div В; при А: = 34 и

В:

С:

Булевы или логические выражения включают в себя переменные и

простые логические операции: =, >=, <=, <, >, о.

Например А<

В.

Простые булевы выражения могут объединяться в сложные с по-

мощью следующих логических операций : логическое сложение OR,

логическое умножение AND, отрицание NOT и исключающее ИЛИ —

XOR.

False

True

«не» not a

True

False

True

False

True

False

«и»

a and b

True

False

«или» a orb

True

False

« исключ. или» a

xor

False

True

False

Пример: (Х= 0) and (7=0) при 1=0иУ=4 выражение имеет зна-

чение false.

Фрагмент программы:

ИЗ

Var I: Integer;

R: Boolean;

Begin

I: = 10 div 5;

R:=

= 2;

В результате выполнения этого фрагмента программы переменной

R присваивается значение true.

Таблица

4.4

Приоритетность операций

Приоритет

описание

Вычисления в круглых скобках

Вычисление значений функций

Отрицание и получение адреса объекта

Умножение, деление, логическое умножение,

сдвиги операндов

Сложение, вычитание, логическое сложение,

исключающее или

6. Простые булевы операции, принадлежность к

множеству

Операции

Паскале

Функции

not,

(й>,

*, /,

div,

mod,

and,

shl,

shr

or,

xor

=,<>,<,>,<=,>=, in

4.2.8.

Процедуры и функции

При создании программы для решения сложной задачи выполняет-

ся разделение (декомпозиция) этой задачи на подзадачи, подзадач - на

еще меньшие подзадачи и т.д.

Турбо Паскаль имеет различные средства для деления программы

на части. На верхнем уровне деления (больших задач) — это модули,

на нижнем уровне (элементарных подзадач) — это подпрограммы, ко-

торые в Турбо Паскале могут быть двух видов: процедуры и функции.

Подпрограммой в Турбо Паскале называется особым образом

оформленный фрагмент программы, имеющий собственное имя. Упо-

минание этого имени приводит к активизации подпрограммы и назы-

вается ее вызовом. Сразу после активизации подпрограммы начинают

выполняться входящие в нее операторы, после выполнения последнего

из них управление возвращается обратно в основную программу и вы-

полняются операторы, стоящие непосредственно за оператором вызова

подпрограммы. Паскаль имеет богатую библиотеку программных заго-

товок, существенно облегчающую разработку прикладных программ.

Этими заготовками являются модули SYSTEM, DOS, CRT, PRINTER,

GRAPH, OVERLAY, TURB03 и GRAPH3. Модули GRAPH, TURB03

и GRAPH3 выделены в отдельные TPU — файлы, а остальные входят

114

в состав библиотечного файла TURBO.TPL. Лишь один модуль

-SYSTEM подключается к любой программе автоматически, все ос-

тальные становятся доступны только после указания их имен в списке,

следующем за словом USES

4.2.9.

Функции

процедуры

языка Паскаль

Стандартные функции и процедуры

Abs(X) — вычисляет абсолютное значение X;

Exp(Z) — основание натурального логарифма; возводит в степень X;

Ln(Z) — вычисляет натуральный логарифм X;

Sqr(JT) — X возводит в квадрат;

Sqrt(X) — вычисляет квадратный корень из X;

S>m{X),

Cos(X), Arctan(X) — тригонометрические функции (аргу-

мент задается всегда в радианах);

Тшпс(А) — определяет целую часть числа X, тип результата

Longint;

Round(^) — округляет число X до целого;

Chr(7)

(У

— целое число) — определяет символ, порядковый номер

которого равен I;

Ord(X) (X — порядковый) — определяет порядковый номер симво-

ла в наборе символов;

Pred(^0 (X — порядковый) — находит предшествующий элемент;

Succ(X) (X — порядковый) — находит последующий элемент;

Odd(X) (X— целого типа) — определяет четность числа: если X —

нечетный, то результат принимает значение true, если четный — false;

Eo\n(X)-X — файловая переменная. Результат принимает значение

true,

если при чтении текстового файла достигнут конец текущей стро-

ки.

В остальных случаях результат равен false;

Eof(X)-X — файловая переменная. Результат принимает значение

true,

если при чтении текстового файла достигнут конец файла. В ос-

тальных случаях результат равен false;

Dec(AT_,/]) — уменьшает значение X на i, при отсутствии / — на 1;

Inc(Af[,i]) — увеличивает значение X на /, при отсутствии / — на 1;

Frac(X) — определяет дробную часть аргумента;

lnt(X) — определяет целую часть аргумента. Тип результата Real;

Random (X) — равномерное псевдослучайное число

0-^КХ,

при

отсутствии X интервал чисел от 0 до I.

Математические функции, не представленные в языке Паскаль в

явном виде:

115

Десятичный логарифм Lg(A!) = Ln(A!)/Ln(10);

Возведение в степень Y

М" -»

Exp(n*Ln(M)). А = 16

;

Л:

= Ехр(5*Ьп(16));

Тангенс угла Tg(J0= Sin(X)/Cos<X);

Котангенс угла Ctg(Z) = Cos(X)/Sin(Z);

Секанс угла Sc(X) = \ICos(X);

Косеканс угла Csc(JQ = l/Sin(X);

Арксинус числа Arc sin(X) = ArcTan(X/Sqrt(l -^*JQ);

Арккотангенс числа Arcctg(Z) = Pi/2-ArcTan(A);

Арккосинус числа hrccos{X) = Pi/2-ArcTan(X/Sqrt(l

-X*X)).

Тригонометрические функции. Параметр тригонометрических

функций всегда задается в радианах. Для перевода из градусов в ра-

дианы и наоборот используются соотношения

1 радиан = 1807Pi = 57° 17' 45" 1 градус = Pi/180 радиана =

= 0.0174 радиана.

Нестандартные процедуры и функции. В большинстве случаев

некоторые специфичные для данной прикладной программы действия

не находят прямых аналогов в библиотеках Турбо Паскаля, и тогда

программисту приходится разрабатывать свои, нестандартные проце-

дуры и функции.

Нестандартные процедуры и функции необходимо описать, чтобы

компилятор мог установить связь между оператором вызова и теми

действиями, которые предусмотрены в процедуре (функции). Описа-

ние подпрограммы помещается в разделе описаний и внешне выглядит

как программа, но вместо заголовка программы фигурирует заголовок

процедуры или функции.

Функции представляют собой группу операторов, в результате вы-

полнения которых вычисляется одно значение, присваиваемое имени

функции. В заголовке функции за ключевым словом FUNCTION ука-

зывается ее имя, а в скобках—список параметров со своими описания-

ми.

В заголовке определяется тип значения, присваиваемый функции.

Как правило, окончательный результат присваивается функции в конце

тела функции. Общая структура записи функции имеет вид:

FUNCTION F(qr.T

:T2, ...):T;

<Раздел описания локальных меток, констант, типов и

переменных>

<Раздел описания внутренних процедур и функций>

Begin

SI;...

S2;

116

F:= Обязательный оператор, который присваивает имени функции

значение результата>

End,

где F — имя функции, q

— имена формальных параметров, T

—

типы формальных параметров, Т — тип результата, S, — операторы

тела функции.

Обращение к функции осуществляется в правой части оператора

присваивания, при этом в выражении записываются имя функции и

фактические параметры в виде:

F(b

...),

где F — имя функции, £, — фактические параметры. После выпол-

нения функции вычисленное значение присваивается имени функции и

передается в выражение.

Рекурсия. Если процедура или функция в ходе выполнения вызы-

вает саму себя, то она является рекурсивной. Использование рекурсии

позволяет легко запрограммировать вычисления по рекуррентным фор-

мулам. Например, для вычисления факториала существует рекуррент-

ная формула: 0! = 1; для всех и>0 и! =п*(п- 1)!

В случае использования рекурсии функция вычисления факториала

имеет следующий вид:

function Fact(k:byte):longint;

begin

if к-

then Fact:=l else

Fact: = fc*Fact(fc-l);

End.

Процедуры используются в тех случаях, когда необходимо в под-

программе получить несколько результатов или выполнить действие

над параметрами. Описание процедуры включает в себя заголовок

процедуры, разделы описаний, тело процедуры. В заголовке после

ключевого слова PROCEDURE указывается имя процедуры, в скоб-

ках — список формальных параметров со своими описаниями. Эти па-

раметры используются только в теле подпрограммы и локальны по от-

ношению к ней. Общая структура записи процедуры имеет вид:

Procedure P(rl,r2:Tl;var ql:T2;q2:T3;...);

<Разделы определений и описаний локальных параметров и подпро-

грамм).

Begin

SI;....

S2;

117

End,

где Р — имя процедуры, r

и q

{

— имена формальных параметров,

причем ri — это параметры-значения, a q

— это параметры-перемен-

ные,

Г,

— типы формальных параметров, 5/ — операторы процедуры.

Обращение к процедуре осуществляется оператором процедуры, в

котором записываются имя процедуры и ее фактические параметры

P(b\,b2, ..), где bj — фактические параметры, которые соответствуют

формальным по количеству, типу и месту расположения.

Формальные параметры можно указывать в любом порядке, однако

при обращении к подпрограмме фактические параметры необходимо

записывать в той же последовательности, что и формальные.

В тех случаях, когда а процедуре и главной программе использу-

ются одни и те же имена параметров (процедура связана с главной

программой посредством глобальных переменных), процедуру можно

организовать без параметров.

4.2.10. Структурированные типы данных

Массивы. В Турбо Паскале могут использоваться также объекты,

содержащие множество однотипных элементов. Массивы — это фор-

мальное объединение нескольких однотипных элементов (чисел, сим-

волов, строк и т.п.), рассматриваемых как единое целое. Например, ре-

зультаты многократных замеров температуры воздуха в течение одно-

го года удобно рассматривать как совокупность вещественных чисел,

объединенных в один сложный объект, — массив измерений.

При описании массива за ключевым словом array в квадратных

скобках указывается тип — диапазон, а за ключевым словом of следу-

ет тип элементов. Тип — диапазон задается левой и правой границами

изменения индекса массива.

Var a:Array[1..10,1..5] of

Real;

{двумерный массив, состоящий из 50

элементов (10 строк, 5 столбцов) вещественного типа}

b:Array[1..50] of Char;{одномерный массив из 50 символов}

с: Array

[—3..4]

of Boolean;{одномерный массив из 8 элементов с

порядковыми номерами от -3 до 4, тип элементов — логический}.

При компиляции программы в оперативной памяти резервируется

объем памяти, необходимый для размещения всего объявленного мас-

сива. Если количество элементов массива заранее неизвестно или мо-

жет изменяться, то необходимо зарезервировать объем памяти для раз-

мещения максимально необходимого количества элементов.

118

Обращение к определенному элементу массива в программе осу-

ществляется с помощью индекса — целого числа, следующего за име-

нем массива в квадратных скобках.

b[17]:='F; C[-2]:=a[l,l] >

а[2,2].

Массивы могут быть заданы в разделе объявления констант. Дву-

мерные и многомерные массивы объявляются обычно с использовани-

ем раздела TYPE.

Const n = 10; m = 15; р = 20;

MA:Array[1..2, 1..3] of Integer = ((3,5,6), (2,1,7)); {задание

постоянного массива}

Type ms = Array[l..n, l..m] of Real;

Var al:Array[l..p] of ms;

a2,a3:ms.

В качестве примеров рассмотрим некоторые операции с массива-

ми:

Ввод с клавиатуры двумерного 2. Вывод двумерного массива

массива A[N,M] A[N,M] на печать

For i:=l to n do For i:=l to n do

For j:=l to m do Begin

Begin For j:=l to m do

Writeln('BiKywre a[',i,','j,']') Write (a[ij]:6:3);

Readln (a[ij]); Writeln;

End. End.

Формирование двух массивов с помощью датчика случайных

чисел.

Randomize

For I: =

to k do

Begin

Y[i]:

= Random; {для задания массива Y 0 <

< 1}

X[i]:

= Random(100) {для задания массива X 0<Х;<100}

End.

Символы и строки символов. Каждый из символов имеет свой

уникальный номер — код. Соответствие кода и внешнего вида симво-

ла называется кодовой таблицей и зависит от страны, от операционной

системы, от устройства, на которое символ выводится. Для преобразо-

вания кода в символ в Паскале существует функция Спг(код), для пре-

образования символа в код — ОМ(символ). Например, в результате

выполнения оператора WriteLn(Chr(68)); на экране появится символ

119